diajukan kepada universitas muhammadiyah malang · pdf file2.6 sistem pendinginan ... naskah...
TRANSCRIPT
PERANCANGAN MICRODIESEL
TUGAS AKHIR
Diajukan kepada
Universitas Muhammadiyah Malang Sebagai Salah Satu
Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
KATIKO IMAMUL MUTTAQIN
NIM : 201210120311183
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2016
LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
Diajukan kepada
Universitas Muhammadiyah Malang Sebagai Salah Satu
Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh
Nama = KATIKO IMAMUL MUTTAQIN
NIM = 201210120311183
Malang, 29 Juli 2016
Yang telah disahkan oleh :
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan segala barokah dan hidayah serta rahmat-Nya sehingga saya
dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “Perancangan
Microdiesel”. Saya menyadari bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak
tidak mungkin dapat menyelesaikan pembuatan Tugas Akhir ini.Untuk itu
saya mengucapkan terima kasih atas bimbingan dan bantuannya kepada :
1. Tuhan Yang Maha Kuasa
2. Kedua orang tua dan saudari saya yang selalu memberikan
dukungannya.
3. Bapak Ir. Ali Mokhtar, MT selaku dosen pembimbing I yang selalu
membimbing dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
4. Bapak Ir. Sudarman, MT selaku dosen pembimbing II yang selalu
membimbing dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
5. Seluruh Dosen dan staf pengajar di jurusan teknik mesin universitas
muhammadiyah malang.
6. Teman-teman Teknik Mesin angkatan 2012 khususnya kelas D selalu
memberikan motivasi dalam penyelesaian tugas akhir ini.
7. Teman-teman KKN 24 Sidodadi 2016 UMM yang telah memberikan
pengalaman dan ide menarik dalam pengerjaan tugas akhir ini.
8. Yamaha V-ixion merah saya yang selalu setia menemani dalam
perjalanan ke kampus universitas muhammadiyah malang.
9. Laptop ASUS A43S biru saya yang selalu setia menemani dalam
mengerjakan tugas akhir dan refreshing saya.
10. Penghuni Kos 17 Jetis yang selalu berusaha menghabiskan waktu luang
saya.
11. Penghuni Kos 2A Moargojoyo yang selalu ada-ada aja.
12. Para anggota grup line Divisi Kakek yang selalu dapat meluangkan
waktu untuk melaksanakan kegiatan ngopi bersama.
13. Keluarga Bapak Muji yang telah menjadi bagian keluarga saya selama
di Malang.
14. Si dia yang telah memberikan motivasi secara emosi dan mental.
15. Semua pihak lain yang turut membantu pembuatan tugas akhir ini.
Semoga Tuhan Yang Maha Esa memberikan balasan yang sebesar-
besarnya atas segala kemurahan hati dan kebaikan kepada pihak yang telah
membantu. Saya menyadari bahwa dalam pembuatan laporan ini masih
banyak kekurangan dan keterbatasan dalam pembuatan Tugas akhir ini,
untuk itu saya sangat berterima kasih atas saran dan kritik yang bersifat
membangun sehingga dapat meningkatkan kemampuan saya dimasa yang
akan datang.
Malang, 29 Juli 2016
Penyusun
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN ...........................................................................ii
LEMBAR SURAT PERNYATAAN ...........................................................iii
LEMBAR ASISTENSI ................................................................................ iv
ABSTRAK .....................................................................................................vi
ABSTRACT.................................................................................................viii
KATA PENGANTAR .................................................................................. ix
DAFTAR ISI .................................................................................................. x
DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah .............................................................................1
1.2 Rumusan Masalah.........................................................................................2
1.3 Tujuan Penelitian ..........................................................................................2
1.4 Batasan Masalah ...........................................................................................3
1.5 Manfaat Penelitian........................................................................................3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Gambaran Umum Motor Diesel ..............................................................5
2.2 Klasifikasi Motor Diesel .............................................................................6
2.3 Siklus Motor Diesel .....................................................................................7
2.4 Prinsip Kerja Motor Diesel 2 Langkah ...................................................8
2.5 Komponen Utama Motor Diesel 2 Langkah .........................................10
2.5.1 Piston .....................................................................................................10
2.5.2 Silinder ..................................................................................................12
2.5.3 Batang Torak (Connecting Rod)....................................................14
2.5.4 Poros (Crankshaft) ................................................................ 17
2.6 Sistem Pendinginan....................................................................... 19
2.7 Bahan Bakar ...................................................................................................20
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Diagram Alir Konsep...................................................................................21
3.1.1 Identifikasi Masalah.............................................................. 22
3.1.2 Pengumpulan Informasi ........................................................ 22
3.1.3 Penetapan Konsep................................................................. 22
3.2 Diagram Alir Perancangan Microdiesel .................................................22
3.2.1 Thermodinamika ................................................................... 23
3.2.2 Komponen Part ..................................................................... 23
BAB VI PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Proses Thermodinamika..................................................................31
4.1.1 Proses Kompresi ....................................................................31
4.1.1.1 Tekanan Awal ............................................................31
4.1.1.2 Temperatur Awal .......................................................31
4.1.1.3 Tekanan Akhir Kompresi...........................................32
4.1.1.4 Tekanan Akhir Kompresi...........................................32
4.1.2 Proses Pembakaran ................................................................32
4.1.2.1 Kebutuhan Udara .......................................................33
4.1.2.2 Kebutuhan Udara Sesungguhnya...............................33
4.1.2.3 Jumlah Hasil Gas Pembakaran...................................33
4.1.2.4 Koefisien Perubahan Molekul Teoritis ......................34
4.1.2.5 Volume Relatif...........................................................34
4.1.2.6 Kapasitas Hasil Pembakaran......................................35
4.1.2.7 Kapasitas Panas Rata-rata ..........................................36
4.1.2.8 Temperatur Akhir Pembakaran..................................36
4.1.2.9 Tekanan Akhir Pembakaran.......................................37
4.1.3 Proses Ekspansi......................................................................37
4.1.3.1 Perbandingan Ekspansi Pendahulu ............................37
4.1.3.2 Perbandingan Ekspansi Lanjutan...............................37
4.1.3.3 Temperatur Akhir Ekspansi .......................................37
4.1.3.4 Tekanan Akhir Ekspansi ............................................38
4.1.4 Tekanan Indikasi ....................................................................38
4.1.4.1 Tekanan Indikasi Teoritis ..........................................38
4.1.4.2 Tekanan Indikasi Rata-rat ..........................................38
4.1.4.3 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik ...............................38
4.2 Perhitungan Komponen Motor........................................................39
4.2.1 Silinder Linier ........................................................................39
4.2.1.1 Diameter Dalam .........................................................39
4.2.1.2 Panjang langkah Torak ..............................................40
4.2.1.3 Kecepatan Rata-rata Torak ........................................40
4.2.1.4 Volume Langkah........................................................40
4.2.1.5 Volume Ruang Bakar.................................................40
4.2.1.6 Tebal Silinder Linear .................................................41
4.2.1.7 Diameter Luar Silinder ..............................................41
4.2.1.8 Pemilihan Bahan Silinder ..........................................41
4.2.1.9 Analisa Kekuatan Silinder .........................................41
4.2.1.9.1 Tegangan Tarik Didalam ............................41
4.2.1.9.2 Tegangan Tarik Pada Permukaan Luar.......42
4.2.2 Piston......................................................................................42
4.2.2.1 Tinggi Piston..............................................................42
4.2.2.2 Panjang Antara Sumbu Pin Ke Dasar Piston .............42
4.2.2.3 Tinggi Piston Skirt .....................................................43
4.2.2.4 Jarak Ring Teratas Dengan Puncak Piston ................43
4.2.2.5 Tebal Piston Crown....................................................43
4.2.2.6 Jarak Tengah Antara Pin............................................43
4.2.2.7 Diameter Luar Pin......................................................43
4.2.2.8 Pemilihan Bahan ........................................................44
4.2.2.9 Analisa Pembebanan..................................................44
4.2.3 Piston Pin ...............................................................................45
4.2.3.1 Diameter Dalam Pin...................................................45
4.2.3.2 Panjang Pin ................................................................45
4.2.3.3 Pemilihan Bahan ........................................................45
4.2.3.4 Analisa Pembebanan..................................................45
4.2.3.4.1 Tegangan Bending ......................................45
4.2.3.4.2 Tegangan Geser ..........................................46
4.2.4 Batang Penggerak (Connecting rod)......................................47
4.2.4.1 Small End...................................................................47
4.2.4.1.1 Tebal ...........................................................47
4.2.4.1.2 Clearance.....................................................47
4.2.4.1.2 Diameter Dalam Bantalan luncur................47
4.2.4.1.3 Diameter Luar Bantalan Luncur .................47
4.2.4.1.4 Diameter Luar Small End ...........................47
4.2.4.2 Panjang Batang Penggerak ........................................47
4.2.4.3 Big End ......................................................................48
4.2.4.3.1 Diameter Pin Poros .....................................48
4.2.4.3.2 Panjang Pin Engkol.....................................48
4.2.4.3.3 Tebal Bantalan Kaki Batang penggerak .....48
4.2.4.3.4 Diameter Luar Kaki ....................................48
4.2.4.3.5 Diameter Luar .............................................48
4.2.4.4 Pemilihan Bahan ........................................................49
4.2.5 Crankshaft ..............................................................................49
4.2.5.1 Crankshaft Pin............................................................49
4.2.5.1.1 Diameter Pin ...............................................49
4.2.5.1.2 Panjang Pin .................................................49
4.2.5.2 Pipi Engkol.................................................................49
4.2.5.2.1 Tebal ...........................................................49
4.2.5.2.2 Lebar ...........................................................49
4.2.6 Journal....................................................................................50
4.2.6.1 Diameter.................................................................... 50
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan .....................................................................................................51
5.2 Saran............................................................................................... 51
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Motor Diesel ...............................................................................................5
Gambar 2.2 Motor Diesel 4 Langkah ..........................................................................6
Gambar 2.3 Motor Diesel 2 Langkah ..........................................................................7
Gambar 2.4 Diagram P-V dan T-S Siklus Diesel.......................................................8
Gambar 2.5 Piston Ferrari V-12....................................................................................11
Gambar 2.6 Cincin Piston ..............................................................................................12
Gambar 2.7 Blok Silinder ..............................................................................................12
Gambar 2.8 Perbandingan Stroke-Bore Ratio ................................................ 14
Gambar 2.9 Batang Torak ............................................................................. 15
Gambar 2.10 Berbagai Susunan Piston dan Conrod....................................... 16
Gambar 2.11 Crankshaft................................................................................. 18
Gambar 2.12 Sistem Pendinginan Air ............................................................ 19
Gambar 3.1 Diagram Alir Konsep.................................................................. 21
Gambar 3.2 Diagram Alir Perancangan Microdiesel ..................................... 30
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran I : Curriculum Vitae....................................................................... 54
Lampiran 2 : Gambar Desain ......................................................................... 55
Lampiran 3 : Naskah Presentasi .................................................................... 59
Lampiran 4 : Naskah Publikasi...................................................................... 61
DAFTAR PUSTAKA
Angland, Bruce. 2016. The Diesel Engine. http://railmotorsociety.org.au/. diaksespada tanggal 7 April 2016.
Arismunandar, Wiranto dan Koichi Tsuda. 1993. Motor Diesel Putaran Tinggi.Jakarta: Pradnya Paramita.
Anonim. 2015. Kenapa Engine Diesel Tidak Memakai Bus ?.https://ubiaod.wordpress.com. diakses pada tanggal 7 April 2016.
Anonim. 2016. Konstruksi dan Desain Motor Bakar Torak. http://web.ipb.ac.id/.diakses pada tanggal 9 April 2016.
Champion, Dadang Auto. 2011. Kursus Mekanik Motor Berprestasi. http://auto-champion.blogspot.co.id/. diakses pada tanggal 9 April 2016.
Fuadmje. 2013. Crankshaft. https://fuadmje.wordpress.com/. diakses pada tanggal 9April 2016.
Gatotkaca, Afif. 2011. Motor Diesel Ditinjau Dari Rasio Langkah-Diameter (Stroke-Bore Ratio). http://muwafiqul.blogspot.co.id/. diakses pada tanggal 9 April 2016.
Honda. 2016. Performing More Work With Less Fuel-ExLink (Extended ExpansionLinkage Engine). http://world.honda.com/. diakses pada tanggal 9 April 2016.
Jaiswal, Aaksh. 2015. How does a 4 stroke diesel engine works?.http://engineeraakashjaiswal.blogspot.co.id/. diakses pada tanggal 7 April 2016.
Jauhari, Lutfi. 2012. Sistem Pendinginan Motor Diesel. http://www.bppp-tegal.com/.diakses pada tanggal 8 April 2016.
Khovakh, 1978. M. Motor Vehicle Engines. Moscow: MIR Publisher.
Kulshrestha, S K. 1989. Termodinamika Terpakai, Teknik Uap dan Panas. Jakarta:Universitas Indonesia.
Lesmana, Faizal. 2016. Motor Diesel 4 Langkah Dan 2 Langkah.http://zallesmana.blogspot.com/. diakses pada tanggal 7 April 2016.
Malik, Iyas. 2011. Sistem Pendingin 2 Pendinginan Air Di Dalam Pendinginan AirIni Terdapat Kantong Air (Water Jacket) Yang Menyelubungi Silinder, Masuk KeKepala Silinder. http://slideplayer.info/. diakses pada tanggal 9 April 2016.
Muliyadi. 2009. Rancangan Motor Diesel Penggerak Generator Listrik UntukMemenuhi Kebutuhan Listrik Pada PT DOW AGROSCIENCES INDONESIA.Fakultas Teknik. Universitas Sumatra Utara. Medan.
Otomotif, Teknisi. 2015. Blok Silinder dan Cara Mengatasi Kerusakan Blok Silinder.http://www.teknisiotomotif.com/. diakses pada tanggal 9 April 2016.
Pahl, Gerhard. Wolfgang Beitz. Jorg Feldhusen. Karl-Heinrich Grote. 2007.Engineering Design A Systematic Approach. London: Springer.
Petrovskiy, H. 1996. Marine Internal Combustion Engine. Moscow: MIR Publisher.
Riyadi. 2015. Motor Bensin (Engine). http://riyadiumpurworejomotorbensinengine.blogspot.co.id/. diakses pada tanggal 9 April 2016.
Sandy, Rock. 2013. Mesin 4 Langkah & 2 Langkah. http://www.slideshare. net/ .Diakses pada tanggal 8 April 2016.
Sudarman. 2004. Siklus Daya Termal. Malang: Universitas Muhammadiyah Malang.
Sudjadmiko, Iwan E. 2013. Angka Setana Pada Solar (Cetane Number).http://yamatoikwan.blogspot.com/. diakses pada tanggal 8 April 2016
Sulis, Agus.2011. Perkembangan Teknologi Mesin, Tujuan Utama Hemat Biaya.http://otomotifnet.com/. diakses pada tanggal 4 April 2016.
Thea, Rohidin. 2014. Motor Diesel. http://www.viarohidinthea.com/. diakses padatanggal 7 April 2016.
Wikipedia. 2012. Carbureted Compression Ignition Model Engine.https://en.wikipedia.org. diakses pada tanggal 5 April 2016.
Wikipedia. 2015. Motor Bakar Dua Langkah. https://id.wikipedia.org/. diakses padatanggal 8 April 2016.
Wikipedia. 2016. Batang Piston. https://id.wikipedia.org. diakses pada tanggal 9April 2016.
Wikipedia. 2016. Glow plug (model engine). https://en.wikipedia.org. diakses padatanggal 5 April 2016.
Wikipedia. 2016. Motor Bakar Diesel. https://id.wikipedia.org. diakses pada tanggal7 April 2016.
Wikipedia. 2016. Poros Engkol. https://id.wikipedia.org. diakses pada tanggal 9April 2016.
Wikipedia. 2016. Torak. https://id.wikipedia.org. diakses pada tanggal 8 April 2016.